蔣高明
生態(tài)系統(tǒng)承載力,指某一特定環(huán)境條件下(主要指生存空間、營養(yǎng)物質(zhì)、陽光等生態(tài)因子的組合),某生物個體存活的最大數(shù)量。隨著土地退化、資源短缺、環(huán)境污染和人口膨脹等問題不斷出現(xiàn),維護生態(tài)系統(tǒng)承載力被提到日程上來。今天,這一概念被廣泛用于和生態(tài)有關(guān)研究,如水資源承載力研究、土壤承載力研究、礦產(chǎn)資源承載力研究等。因為生態(tài)系統(tǒng)中各組分都處在相互影響和制約當中,人們傾向于綜合研究生態(tài)系統(tǒng)承載力。
內(nèi)涵及意義
生態(tài)系統(tǒng)承載力包括三層基本含義:①生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與自我調(diào)節(jié)能力;②資源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力,為生態(tài)系統(tǒng)承載力的支撐部分;③生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)社會經(jīng)濟子系統(tǒng)的發(fā)展能力,為生態(tài)系統(tǒng)承載力的壓力部分。
生態(tài)系統(tǒng)自我維持與自我調(diào)節(jié)能力是指生態(tài)系統(tǒng)的彈性大?。毁Y源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力則分別指資源和環(huán)境的承載能力大??;而社會經(jīng)濟子系統(tǒng)的發(fā)展能力,主要是指生態(tài)系統(tǒng)可維持的社會經(jīng)濟規(guī)模和具有一定生活水平的人口數(shù)量。通俗地理解,生態(tài)系統(tǒng)承載力是生態(tài)系統(tǒng)維持和調(diào)節(jié)能力的閾值,如果超過這個閾值,生態(tài)系統(tǒng)將失去維持平衡的能力,由高一級的生態(tài)系統(tǒng)降為低一級的生態(tài)系統(tǒng),甚至遭到摧毀或歸于毀滅。
生態(tài)承載力提出具有重要意義,其研究經(jīng)歷了從一般定性描述到定量和機制的探討,從單學科、單要素的綜述研究過程,越來越趨近于生態(tài)承載力的客觀本質(zhì)。從資源開發(fā)與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā),找出生態(tài)系統(tǒng)的最大承載力,可為國家進行經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展決策、規(guī)劃、計劃提供科學依據(jù),從而避免生態(tài)災(zāi)難。
生態(tài)系統(tǒng)承載力特性
客觀性:生態(tài)承載力客觀承載性,是生態(tài)系統(tǒng)最重要的固有功能之一。這種功能一方面是為生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力的干擾破壞提供了基礎(chǔ),另一方面為生態(tài)系統(tǒng)向更深層次發(fā)育奠定了基礎(chǔ)。
可變性:生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,是相對意義的穩(wěn)定,而不是固定不變的。生態(tài)承載力雖然客觀存在,但并不是固定不變的,在一定范圍內(nèi),人們可按照對自己有利的方式,去積極提高系統(tǒng)的生態(tài)承載力。
層次性:生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性,不僅表現(xiàn)為小單元的生態(tài)系統(tǒng)水平上,而且表現(xiàn)在景觀、區(qū)域、地區(qū)以及生物圈各個層次上。在不同層次水平上,生態(tài)系統(tǒng)承載力也不同。
生態(tài)系統(tǒng)承載力分析方法
生態(tài)足跡:生態(tài)承載力的常用評價方法是生態(tài)足跡,由加拿大大不列顛哥倫比亞大學資源生態(tài)學教授里斯 (Willian E. Rees)和他的同事在1996年提出。生態(tài)足跡是指,為了承載一定生活質(zhì)量的人口,所需的可供使用的可再生資源大小,包括能夠消納廢物的生態(tài)容量,又稱之為適當?shù)某休d力。2004年,世界自然基金會《2004地球生態(tài)報告》使用了生態(tài)足跡這一指標。如果生態(tài)足跡超過了生態(tài)承載能力,就是不可持續(xù)的。為實現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展,每個人都有義務(wù)和責任來減少自然資源的消費,減小自身的生態(tài)足跡。
自然植被凈第一性生產(chǎn)力:自然植被凈第一性生產(chǎn)力反映的是某一自然體系的恢復能力。自然植被凈第一性生產(chǎn)力作為表征植物活動的關(guān)鍵變量,是陸地生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量運轉(zhuǎn)研究的重要環(huán)節(jié),其研究將為合理開發(fā)、利用自然資源及對全球變化所產(chǎn)生的影響采取相應(yīng)的策略和途徑提供科學依據(jù)。
遙感和地理信息系統(tǒng)分析:利用GIS技術(shù)結(jié)合RS、GPS手段,可對區(qū)域環(huán)境開發(fā)、人類活動對區(qū)域生態(tài)承載力影響,進行系統(tǒng)的分析,同時對影響累積、生態(tài)承載力大小,在區(qū)域、局域和局部進行多尺度轉(zhuǎn)換。三S分析手段能通過展現(xiàn)空間“擁擠”和“破碎”效應(yīng),預測生態(tài)承載力在人類開發(fā)活動累積影響下的空間結(jié)構(gòu)變化。
除此以外,隨著研究對象趨向多元化、研究領(lǐng)域呈現(xiàn)交叉化,生態(tài)系統(tǒng)承載力研究手段出現(xiàn)了系統(tǒng)動力學、狀態(tài)空間法、生態(tài)脆弱性分析等。實踐表明,以單要素承載力研究的局限性越來越突出,已不能適應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)資源開發(fā)與發(fā)展的要求,而以系統(tǒng)的觀點,從綜合多要素角度研究生態(tài)承載力,是今后生態(tài)承載力研究的方向和趨勢。